Handbok i materialstyrning - Del E Bestämning av säkerhetslager E 12 Säkerhetslager som andel av efterfrågan under ledtid All materialstyrning är förknippad med osäkerheter av olika slag. Det kan gälla osäkerheter med avseende på vilka kvantiteter som kommer att efterfrågas i framtiden, dvs. osäkerheter om framtida behov. Det kan också gälla osäkerheter på tillgångssidan, exempelvis osäkerheter rörande aktuella lagersaldon, i vilken utsträckning leverantörer kommer att leverera de kvantiteter som orderna avser, inslag av kassation samt i vilken utsträckning förväntade inleveranser kommer att levereras i tid. Det är sålunda fråga om både kvantitetsosäkerheter och tidsosäkerheter. För att hantera dessa inslag av osäkerhet och därmed i möjligaste mån undvika kostnader för brister som kan uppstå på grund av osäkerheterna måste företag använda sig av olika former av säkerhetsmekanismer, exempelvis i form av säkerhetslager eller säkerhetstider. I den här handboksdelen redovisas en metod för beräkning av säkerhetslagerkvantiteter som andel av förväntad efterfrågan under ledtid. 1 Metodbeskrivning Säkerhetslager som säkerhetsmekanism innebär att en extra kvantitet planeras hållas i lager utöver vad som förväntas förbrukas. Denna extra kvantitet är avsedd att täcka upp osäkerheter i tillgångar och behov under återanskaffningstiden. Ett enkelt sätt att dimensionera säkerhetslager är att sätta det lika med en procentandel av efterfrågan under ledtid. Procentandelen kan då ses som ett påslag för gardering mot förekommande osäkerhet. Arbetsgång 1. Uppskatta efterfrågan per år och ledtiden för återanskaffning uttryckt som antal planeringsperioder, exempelvis dagar. Kopia för personligt bruk. Får ej kopieras eller spridas. Stig-Arne Mattsson 1 Version 1
2. Bedöm hur många procent av efterfrågan under ledtid som säkerhetslagret bör motsvara. Bedömningarna bör i första hand baseras på förväntningar vad gäller efterfrågans storlek, hur mycket efterfrågan varierar, ledtiden för återanskaffning samt artikelpriser och följdkostnader om brist uppstår. Sambanden mellan dessa variabler och säkerhetslagerstorlek framgår av nedanstående sammanställning. Exempelvis bör säkerhetslagret vara större ju större efterfrågevariationerna är. Efterfrågan Efterfrågevariationer Ledtid för anskaffning Variationer i ledtid Artikelpris Bristkostnad Orderkvantitet Inslag av kassation Procentandel Procentandel 3. Beräkna säkerhetslagret med hjälp av följande formel under förutsättning att utleverans sker under 240 dagar per år. SL = p E LT 100 240 där p = den fastställda procentsatsen LT = ledtid i dagar E = efterfrågan per år Exempel För en artikel har ledtiden uppskattats till 24 dagar och efterfrågan per år till 500 stycken. Procentpåslaget för osäkerhetsgardering har fastställts till 20 %. Säkerhetslagret kommer då att bli 20 500 24 SL = = 10 stycken 100 240 2 Metodegenskaper Metodens egenskaper ur användningssynpunkt kan sammanfattas enligt följande tabell. Vad de olika egenskaperna innebär finns redovisat i handboksdel E03, Egenskaper hos metoder för bestämning av säkerhetslager. 2
Egenskap Säkerhet i form av tid eller kvantitet Tidsbaserad kvantitet Krav på information om kostnader Krav på information om efterfrågefördelning Krav på information om efterfrågevariation Krav på information om ledtid Krav på information om orderkvantitet Kostnadsoptimerande Kopplad till önskad servicenivå Värde Kvantitet Ja Tabell 1 Egenskaper hos metoden säkerhetslager som andel av efterfrågan under ledtid Att beräkna säkerhetslager som andel av efterfrågan under ledtid är en enkel och lättförståelig metod för säkerhetslagerdimensionering. Det finns också en logik i att koppla säkerhetslagrets storlek till efterfrågan under ledtid. Metoden tar emellertid ingen hänsyn till hur mycket efterfrågan varierar. Vad detta innebär kan illustreras med hjälp av följande exempel på två olika artiklar. Artikel A: Efterfrågan per vecka: 18-21 - 19-20 - 20-18 - 22-20 - 19-23 Medelefterfrågan per vecka: 20 st Artikel B: Efterfrågan per vecka: 44-0 - 4-8 - 12-0 - 48-20 - 0-64 Medelefterfrågan per vecka: 20 st Tidsserien för de båda artiklarna avser historisk efterfrågan per vecka under tio veckor. Eftersom de har samma medelefterfrågan per vecka kommer de att få lika stora säkerhetslager om de har samma ledtider. Artikel B:s efterfrågevariationer är emellertid väsentligen större än A:s. B borde därför ha ett större säkerhetslager än artikel A för att åstadkomma samma gardering mot brist vid framtida efterfrågevariationer. Säkerhetslagerdimensioneringen är inte påverkad av antal möjliga bristtillfällen per år. Detta innebär att artiklar som har hög omsättning och därigenom många inleveranstillfällen kommer att råka ut för fler brister än lågomsatta artiklar med få inleveranstillfällen. Metoden innebär principiellt att säkerhetslagret sätts proportionellt mot ledtidsförbrukningen, dvs att högomsatta artiklar får stora säkerhetslager och lågomsatta små. Om samma procentsats används för alla artiklar kommer artiklar som har små efterfrågevariationer och som är lätta att prognostisera att relativt sett få för stora säkerhetslager medan artiklar som har stora variationer och som är svåra att prognostisera att får för små säkerhetslager. Resultatmässigt är säkerhetslager beräknade som andel av efterfrågan under ledtid i princip alltid större än säkerhetslager som beräknas med utgångspunkt från en önskad servicenivå eller från förväntade bristkostnader. Att så är fallet beror på att det är näst intill omöjligt att på bedömningsmässiga grunder med rimlig säkerhet välja en procent- 3
andel som motsvarar en önskad leveransförmåga respektive balansera bristkostnader och lagerhållningssärkostnader så att någorlunda optimala säkerhetslagerkvantiteter erhålls. Att använda den här metoden medför oftast att artiklar med stora efterfrågevariationer får för låga servicenivåer. Totalt sett kan man förvänta sig att den totala kapitalbindningen blir onödigt hög i förhållande till den medelservicenivå som man uppnår. Jämfört med att bedömningsmässigt uppskatta säkerhetslager har metoden fördelen att säkerhetslager automatiskt kan beräknas och lagras i ett affärssystem. Därmed blir det också lättare och rationellare att göra uppdateringar när omständigheterna i planeringsmiljön förändras, exempelvis när efterfrågan ökar eller minskar eller när ledtiden ändras. Uppdateringar kan genomföras med jämna mellanrum praktiskt taget automatiskt i sådana affärssystem. 3 Användningsmiljöer I allmänhet är osäkerhetsgardering med kvantiteter i säkerhetslager att föredra om det är fråga om kvantitetsosäkerheter. Kvantitetsgardering med säkerhetslager kan emellertid också fungera bra vid tidsosäkerheter om de materialbehov som förekommer är små i förhållande till ledtidsefterfrågan. Det säkerhetslager som används kan under sådana förhållanden täcka flera perioders behov om leveransförseningar skulle inträffa. Ju större de enskilda periodbehoven är i förhållande till ledtidsefterfrågan desto sämre är möjligheterna att gardera sig mot tidsosäkerhet med hjälp av kvantitetsbaserade säkerhetslager. Säkerhetslagret skulle behöva vara mycket stort för att täcka enstaka periodbehov. Dimensionering av säkerhetslager som en fastställd andel av efterfrågan under ledtid är i första hand lämplig när det av olika skäl saknas information om efterfrågevariationer eller när det inte finns något underlag för att välja lämplig efterfrågefördelning. Exempelvis kan så vara fallet för nyintroducerade produkter för vilka förbrukningsstatistik saknas. Användning kan också vara aktuell i fall där systemstöd saknas för att göra beräkningar baserade på önskade servicenivåer eller bristkostnader. Metoden kan i princip användas tillsammans med alla förekommande materialstyrningsmetoder utom orderbunden materialstyrning. 4 Felkänslighet vid uppskattning av säkerhetslager Det finns många faktorer som påverkar hur stort ett säkerhetslager bör vara och som är svåra att bedöma. Exempelvis gäller detta ledtider och efterfrågan. Att dimensionera säkerhetslager baserat på en andel av efterfrågan under ledtid medför inte heller att säkerhetslagrets storlek kan förväntas motsvara den servicenivå som man eftersträvar. Det är därför av intresse att ha en uppfattning om i vilken utsträckning olämpliga säkerhetslageruppskattningar påverkar den erhållna servicenivån, dvs hur felkänslig uppskattningar av säkerhetslager är. Förhållandena kan illustreras med hjälp av artikeln i exemplet ovan. Artikeln har en efterfrågevariation som motsvarar en standardavvikelse på 10,7 stycken under ledtiden samt en orderkvantitet lika med 25 stycken. Efterfrågan per år är 500 stycken och ledtiden 24 dagar. Om man antar att 20 % är den korrekt uppskattade procentandelen för den servicenivå man vill ha blir servicenivåerna mätta som andel av 4
efterfrågan som kan levereras direkt från lager enligt nedanstående tabell. Hur den här typen av beräkningar kan genomföras beskrivs i handboksdel E27, Säkerhetslager beräknat från fyllnadsgrad. Av tabellen framgår exempelvis att om säkerhetslagerandelen sätts till 16 % i stället för 20 % motsvarande att tillsäkerhetslagret sätts till 8 i stället för 10 styck, dvs 20 % för lågt kommer fyllnadsgraden att bli 94,4 % i stället för de 96,0 % som man eftersträvar, dvs cirka en halv procentenhet för låg servicenivå. Procentuellt för stora eller för små säkerhetslager -40% -20% 0% +20% +40% +60% Erhållen servicenivå i % 92,3 94,4 96,0 97,2 98,1 98,7 Tabell 2 Erhållen servicenivå vid olika för stora och för små säkerhetslager 5 Kompletterande synpunkter Storleken på säkerhetslager och orderkvantiteter påverkar varandra och måste för att bli teoretiskt optimala bestämmas samtidigt. En sådan beräkning är emellertid tämligen komplicerad. Att bestämma orderkvantitet och säkerhetslager var för sig och oberoende av varandra leder till att säkerhetslagret blir något för stort, speciellt vid stora efterfrågevariationer. En utförligare beskrivning av dessa förhållanden redovisas i handboksdel D66, Orderkvantiteter med hänsyn tagen till säkerhetslagerstorlek. Säkerhetslagerdimensioneringen med den här metoden är inte påverkad av antalet möjliga bristtillfällen per år. Detta innebär att artiklar som har hög omsättning och därigenom många inleveranstillfällen kommer att råka ut för fler brister än lågomsatta artiklar med få inleveranstillfällen. Metoden innebär principiellt att säkerhetslagret sätts proportionellt mot ledtidsförbrukningen, dvs att i styck högomsatta artiklar får stora säkerhetslager och i styck lågomsatta artiklar små. Ingen hänsyn tas till att prognossvårigheterna är olika för olika artiklar och att efterfrågevariationerna är olika för olika artiklar. Om samma procentsats används för alla artiklar kommer artiklar som har små efterfrågevariationer och som är lätta att prognostisera att relativt sett få för stora säkerhetslager medan artiklar som har stora variationer och som är svåra att prognostisera kommer att få för små säkerhetslager. Genom att differentiera säkerhetsprocenten för olika artiklar kan säkerhetslagrens storlek anpassas så att den totala kapitalbindningen i säkerhetslager delvis kan allokeras till de artiklar där de behövs bäst eller till de artiklar där det är mest väsentligt för att undvika brist. Exempelvis kan högre procentsatser användas för artiklar med låg rörlighetsklass, dvs få lageruttag per år, respektive för artiklar med höga volymvärden eller täckningsbidrag. Se handboksdel E51, Differentiera säkerhetslager med andel efterfrågan under ledtid. 5
Referenslitteratur Mattsson, S-A. Jonsson, P. (2003) Produktionslogistik, Studentlitteratur. sid 278. Mattsson, S-A. (2008) Bullwhipeffekter och andra konsekvenser av att använda förenklade lagerstyrningsmetoder, PLAN s forsknings- och tillämpningskonferens. Mattsson, S-A. (2008) Kapitalbindningseffekter vid användning av olika metoder för säkerhetslagerdimensionering, Forskningsrapport, Permatron Research. 6